manual de geologia para ingenieros -...
TRANSCRIPT
Plaza de El Cocuy. Boyacá, Colombia. Angelfire.com
MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS
Cap 09
ROCAS SEDIMENTARIAS
GONZALO DUQUE ESCOBAR
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.
La meteorización y erosión producen partículas de diverso tamaño que son transportadas por el hielo, el agua o el
aire hasta las zonas de mínima energía donde se acumulan. Una vez en reposo los sedimentos sufren procesos
que los transforman en rocas sedimentarias.
Estas rocas se han formado por la consolidación o litificación de sedimentos. Los factores que determinan el tipo
de roca son fundamentalmente la fuente de los sedimentos, el agente que los erosiona y transporta, y el medio de
deposición y forma de litificación.
9.1 GENERALIDADES
9.1.1. Origen. Los productos de meteorización pueden ser transportados en el fondo de las corrientes (por
arrastre, rodando o por saltación) o bien dentro del fluido (en suspensión, solución o flotando).
Aquellas rocas que se originan a partir de partículas que mantienen su integridad física durante el transporte, son
las detríticas, por ejemplo conglomerados, areniscas, limolitas y arcillolitas, y las que se forman por la
precipitación de sustancias que se encontraban en disolución, son las de origen físico-químico, por ejemplo
carbonatos, evaporitas, ferruginosas y fosfatos. Existe un tercer grupo de rocas sedimentarias, las biogénicas, en
cuya formación interviene directamente la actividad de organismos vivos, por ejemplo carbonatos, fosfatos y
silíceas, este grupo abarca desde las que se originan por acumulación de organismos en posición de vida (calizas
de arrecifes, etc.) o que han sufrido un transporte mínimo tras su muerte (diatomitas), hasta aquéllas en cuya
formación interviene la precipitación de sustancias en disolución favorecida por la actividad orgánica (tobas
calcáreas formadas por la precipitación de CaCO3 propiciada por la acción fotosintética de vegetales). Finalmente
las rocas orgánicas que son las formadas por acumulaciones de materia orgánica (carbones y petróleo)
Cuadro 11. Símbolos para la representación litológica de las principales rocas.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
234
Las de origen mecánico o clástico son primordialmente detritos que, transportados y depositados, se litifican por
consolidación o cementación. Su clasificación se basa en el tamaño de grano de sus componentes.
Los sedimentos de origen químico, son precipitados en los cuales los cristales individuales están unidos por
enlaces químicos. Dentro de las rocas de origen biógeno las más representativas son los carbonatos que se
clasifican a su vez según su composición química y el tipo y origen de las partículas que las constituyen.
Los sedimentos de origen orgánico se forman por la acumulación de partes duras de organismos que, al unirse
por cementación, constituyen una roca. Las rocas orgánicas se clasifican según su grado de madurez, con base
en el contenido de carbono y volátiles.
En la formación de una roca sedimentaria pueden actuar más de un proceso sedimentario por lo que se producen
rocas mixtas de difícil asignación a un grupo concreto. Tal es el caso, por ejemplo, de una roca formada por la
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
235
acumulación in situ de las partes duras de organismos y por partículas aportadas por algún mecanismo de
transporte.
9.1.2 Abundancia. En los proyectos de ingeniería las rocas sedimentarias son frecuentes. En el volumen de los
primeros 15 km. de la corteza las sedimentitas son el 5%; el 95% restante son rocas ígneas, pues las
metamórficas dominan los ambientes profundos. Por el área de afloramiento las sedimentarias son el 75% de la
superficie el resto son ígneas, sin quedar margen de significación para las metamórficas.
Son tres las rocas sedimentarias más abundantes clasificadas por su participación: lutitas 45%, areniscas 32% y
calizas 22%; otras, 1%. La propiedad fundamental de las lutitas es la plasticidad o la impermeabilidad, la de las
areniscas, su posibilidad y eventualmente la dureza (de ser cuarzosa), o de servir como acuífero, y la de las
calizas, la de ser roca rígida y soluble. Es también la caliza la materia prima del cemento.
9.2 DIAGENESIS
La formación de las rocas sedimentarias a partir de los sedimentos, comporta la existencia de una serie de
procesos que, en general, tienden a la reducción de la porosidad y al aumento de la compacidad de los
materiales. Estos procesos se engloban bajo el nombre de diagénesis.
Los procesos diagenéticos se inician antes del reposo de los componentes del sedimento, razón por la cual los
fragmentos que forman las rocas detríticas pueden quedar cubiertos por capas de óxidos metálicos y se pueden
formar arcillas a partir de algunos minerales que se degradan. En los ambientes marinos, sobre pisos duros, los
procesos de perforación e incrustación por diversos organismos resultan frecuentes.
Entre los componentes de un sedimento en reposo circulan fluidos con iones en disolución (CA2+ y CO32-) que
pueden precipitarse para formar cementos y darle rigidez a los materiales. Sin embargo, la circulación de fluidos
puede también producir disolución.
Los procesos de consolidación provocan a su vez una reducción de la porosidad; los efectos visibles son la
interpenetración de componentes y las superficies de disolución que afectan porciones más extensas de la roca.
El conjunto de procesos diagenéticos se desarrolla a distintas profundidades sin que exista un límite neto para los
procesos típicos que ocurren en profundidad y los del metamorfismo de bajo grado. Usualmente se conviene en
aceptar que este límite corresponde a la zona en la que se forma el grafito, a partir de los carbones naturales, y se
volatilizan los hidrocarburos.
Los procesos diagenéticos suelen realzar las diferencias originales que existen entre los sedimentos (tamaño y
color de granos, etc.) por lo que las rocas sedimentarias se configuran en capas de una cierta continuidad lateral
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
236
denominadas estratos, donde normalmente su base y techo son plano-paralelos. Algunas veces el paralelismo
entre algunas capas presenta distinto ángulo de inclinación con el resto de la serie.
9.2.1 Ambientes sedimentarios. Reciben el nombre de ambientes o medios sedimentarios, los lugares donde
pueden depositarse preferentemente los sedimentos.
Algunos ambientes sedimentarios están situados dentro de los continentes, como ocurre con el medio fluvial, el
cual se forma por la deposición de partículas en el lecho y a ambos lados de los ríos, principalmente durante las
crecidas, o el medio lagunar, originado por el material sedimentado en el fondo de los lagos. Otros ambientes se
localizan en las zonas costeras y sus aledaños. Entre éstos se pueden citar los deltas, formados por los
sedimentos que lleva el río al final de su curso, y las playas. Es, sin embargo, en el mar, donde suelen
encontrarse los máximos espesores de sedimentos de plataforma continental, pero sobre todo los localizados al
pie del talud continental y en la desembocadura de los cañones submarinos. En las llanuras abisales, en cambio,
el espesor de los sedimentos es muy pequeño, desapareciendo prácticamente al aproximarse a las dorsales.
Otras denominaciones de los depósitos se dan según el agente que los transporta, el lugar donde se depositan o
la estructura del depósito. En función del agente, se denominan coluvial (ladera), eólico (aire), aluvial (ríos) y
glacial (hielo); según el lugar, palustre, lacustre, marino y terrígeno, y por la estructura, clástico y no clástico.
Tienen que concurrir varios factores para que un medio sedimentario sea eminentemente deposicional. Si se
deposita material de origen detrítico (partículas sólidas que han sido transportadas mecánicamente por
corrientes fluidas, como ríos), el medio de transporte de las partículas tendrá que perder energía para que pueda
llevarse a cabo la sedimentación del material.
En cambio, en los lugares en los que se depositan sedimentos de origen químico, será necesario que las
condiciones físico- químicas sean adecuadas para que puedan precipitarse sustancias disueltas. En todos los
casos es necesario que la zona de deposición sufra un hundimiento progresivo, lo cual posibilitará la formación de
grandes espesores de sedimento.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
237
Figura 43. Ambientes sedimentarios: torrente (1), torrencial [cono aluvial (2), canal (3)], fluvial [canal (4), llanura de inundación (5)], lacustre (6), costero [delta fluvial (7), isla barrera (8), laguna (9), delta torrencial (10) plataforma (11)]. Marino [cono turbidítico (12), cañón submarino (13)]. Adaptado de Atlas de Geología. Edibook S. A.
9.2.2 Principales procesos de litificación. Los principales procesos diagenéticos son la cementación, la
consolidación-desecación y la cristalización. El término litificación se puede entender como el proceso por el cual
se forman rocas, en este caso a partir de la consolidación de los sedimentos.
- Cementación. Los principales agentes minerales cementantes son: la calcita y la dolomita que llegan
disueltos en el agua formando con ella una solución que ocupará los intersticios del depósito. Ello demanda
un material poroso y permeable, por lo que este proceso domina la formación de las areniscas, calizas y
dolomías.
- Consolidación y desecación. Dos procesos generalmente ligados, porque la consolidación trae implícita la
salida del agua. No obstante en el caso de los depósitos de arena transportados por el viento, después de la
evaporación se puede dar la litificación. Este proceso exige un material poroso y no necesariamente
permeable. Las arcillas a un km. de profundidad, por la presión confinante, pierden el 60% del volumen y dan
paso a la formación de lutitas.
- Cristalización. La formación de nuevos cristales (neocristalización) y el crecimiento cristalino
(recristalización), permiten el endurecimiento de los depósitos, por unión de cristales individuales.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
238
Cuadro 12. Proceso de formación de las rocas sedimentarias.
Fuente. Notas del curso de Suelos. G. Duque, Geología.
9.3 CLASIFICACION DE ROCAS SEDIMENTARIAS
Cuadro 13. Las rocas sedimentarias.
ORIGEN AGENTE DEPOSITO ROCA
Mecánico
Agua
Canto rodado
Guijarro
Arena
Limo
Arcilla
Conglomerados
Brechas, aglomerados
Areniscas
Limolitas, lodolitas
Arcillolitas, lutitas
Viento
Médanos o dunas
Loess (limo)
Areniscas
Limolitas
Hielo
Till (peñascos en una matriz
fina)
Morrenas y otras tillitas (peñascos en una
matriz fina pero consolidados)
ORIGEN NATURALEZA SEDIMENTO CONSOLIDADO
Químico
Calcárea
Calcárea- arcillosa
Silicosa
Salina (evaporitas)
Caliza, dolomía, travertino
Marga
Pedernal, geiserita
Sal, yeso, bórax
Orgánico
Carbonosa
(% de C libre)
Turba C<50%: carbón compresible y de formación reciente
Lignito C 50%: carbón de formación
Intermedia
Hulla C 75%: carbón fósil o mineral
Antracita C>80%: carbón ultra carbonizado
Adaptado de Lexis 22 Mineralogía Geología, Círculo de Lectores, 1983.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
239
9.3.1 Minerales componentes de las rocas sedimentarias. Son tres los principales: la arcilla, principalmente la
illita y la caolinita, el cuarzo y la calcita. Otros minerales son los feldespatos, de sodio y calcio principalmente,
dolomita, yeso, anhidrita y halita.
En los conglomerados la composición es cualquiera, dominando el cuarzo. En las areniscas, si es ortocuarcita,
domina el cuarzo, si es grawaca habrá fragmentos de roca, cuarzo y arcilla y si es arcosa feldespatos, cuarzos,
micas y carbonato cálcico.
En las arcillolitas habrá, hidróxidos de hierro y aluminio, en las lateritas; caolinita, en los caolines; montmorillonita,
en la bentonita, y arcilla, cuarzo, feldespatos y calcita, en los loess. En las margas se tendrá carbonato cálcico y
arcilla.
En travertinos, tobas, calizas, y caliches, habrá carbonato cálcico, como también en las calizas de bacterias y
algas; en las cretas y calizas, conchíferas y coralinas; en las dolomías y calizas dolomíticas, formadas por
procesos metasomáticos, habrá calcita y dolomita.
En el sílex, pedernal, gliceritas, trípoli, jaspe y lidita, se tiene sílice coloidal y criptocristalina. En los yesos, sal
gema y otras evaporitas, habrá sulfato cálcico y cloruros de sodio, potasio y magnesio. En las sideríticas y
pantanosas, que son ferruginosas, carbonato, óxidos e hidróxidos de hierro. En las fosforitas y guano, fosfatos de
calcio y otros elementos.
9.4 CARACTERISTICAS DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Las principales características de las rocas sedimentarias son la estratificación, las facies y el color.
Estudiando el entorno actual se tienen indicios acerca de la formación de las rocas sedimentarias: los
sedimentos de grano muy fino, en un entorno costero típico se depositan sobre los pantanos de sal, y los de
grano más grueso, en las dunas y en la playa; en ambos casos habrá huellas fósiles que se conservarán para su
interpretación futura. También el tamaño de las partículas sedimentarias tiene que ver con el entorno de
deposición: los lodos pantanosos se acumulan en condiciones acuáticas de relativa calma, mientras las dunas
son depositadas por el viento y las arenas de la playa donde rompen las olas.
Los granos, según su forma y tamaño demandan entornos de diferente energía y turbulencia; así la distribución
de los tamaños y forma de los granos en las playas y arenas de las dunas varía: en las primeras la granulometría
muestra mejor clasificación y las partículas aparecen muy bien redondeadas.
Tamaño, clasificación y forma de granos condicionan la textura de un sedimento. Contrario a lo que ocurre con
los sedimentos de entornos de baja energía, los sedimentos transportados durante largos períodos en entornos
de alta energía y depositados en condiciones similares, están bien redondeados y bien clasificados. Las
corrientes rápidas transportan granos mayores no sólo en suspensión por el fluido en movimiento, sino también
por saltación y rodamiento a lo largo de la superficie del lecho, mientras los lodos del entorno de un pantano de
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
240
sal han sido depositados de la suspensión, fundamentalmente. Los organismos que viven dentro o en los
sedimentos costeros o en un entorno cualquiera, son también huellas fósiles potenciales y útiles indicadores del
entorno.
El examen de los diferentes granos de mineral presentes en las rocas sedimentarias permite establecer la
naturaleza de la roca fuente y de los procesos de meteorización que la degradaron. La interpretación se facilita
en granos gruesos como cantos de playas y se dificulta con una arena donde un grano puede ser sólo una parte
de un cristal único. Una arenisca totalmente cuarzosa no informa sobre la roca madre pero sí es testigo de varios
procesos de meteorización, erosión y deposición. La forma en que la roca fuente haya sido fraccionada por
procesos superficiales determina la categoría de la roca sedimentaria. El grado de fraccionamiento conseguido en
las rocas fuentes es de importancia económica, toda vez que favorece la formación de concentraciones de
carbono, carbonato cálcico, óxidos de aluminio y de hierro y evaporitas.
Los diferentes tipos de rocas sedimentaria, pueden relacionarse no sólo con los procesos de meteorización, sino
también con la zona climática de la Tierra en que se formaron, pues aquéllas están condicionadas por el clima,
así como por las diferentes partes del ambiente tectónico sobre las cuales pueden estar operando los procesos
superficiales.
Figura 44. Estratificación cruzada (1), estratificación gradual (2), grietas de desecación (3), ondulitas, simétrica (4) y asimétrica (5). Adaptado de Diccionario ilustrado de la Geología, Círculo de Lectores.
9.4.1 La estratificación. Es la más importante. Cada capa marca la terminación de un evento. Interesa en una
capa su geometría interna en el conjunto, la geometría de las capas, pues dichas estructuras ponen en evidencia
el ambiente de formación. Las capas pueden ser horizontales, si el ambiente de formación es tranquilo (lacustre);
onduladas, si se trata en el ambiente de las dunas; inclinadas, si el ambiente es detrítico; rizadas, cuando son
marcas de ambiente de playa; cruzadas, si el ambiente es pantano, y geodas, si son capas esféricas concéntricas
explicadas por un fenómeno osmótico por diferencia de salinidad.
Las grietas de desecación se producen cuando el barro húmedo se seca al aire y se genera un diseño de grietas
de varios lados, típico de lagos poco profundos que se han secado.
La estratificación grano-clasificada es una estratificación en la cual las partículas mayores están en el fondo de
una unidad y las pequeñas en la parte superior; la estratificación cruzada es una estratificación original en la cual
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
241
los planos de los estratos están en el ángulo de la superficie principal sobre la cual los sedimentos fueron
depositados; la estratificación de corriente es la misma cruzada; la estratificación de médano es una
estratificación cruzada de tamaño más bien grande.
En las estructuras sedimentarias las ondulitas son marcas como ondas formadas por el movimiento del agua o
del aire sobre la superficie de un sedimento recién depositado, y las dos principales ondulitas son la simétrica y
las huellas fósiles de corriente asimétrica.
9.4.2 Facies sedimentaria. El término alude a la acumulación de depósitos con características específicas que
gradúan lateralmente a otras acumulaciones sedimentarias, formadas simultáneamente, pero que presentan
características diferentes. A veces se subdividen en litofacies o facies litológicas y biofacies o facies marina. Entre
las facies de agua dulce se distinguen la fluvial y la lacustre; entre las marinas, la litoral o costera, la nerítica y la
abisal, y entre las terrestres o continentales, muy variadas, la fluvial, la eólica, la glacial, etc.
Averiguar en qué tipo de ambiente se originó una roca sedimentaria tiene gran interés en geología, debido a sus
múltiples aplicaciones. Hace posible, por ejemplo, reconstruir la situación de ríos, torrentes y costas, hace
millones de años (reconstrucciones paleográficas); permiten averiguar los avances y retrocesos del mar que se
han producido en otras épocas, así como localizar trampas estratigráficas, lo cual es de gran interés en
prospección de petróleo.
9.4.3 Color. En las rocas sedimentarias los colores gris y negro pueden explicarse por la presencia de humus y
otras sustancias afines (materiales carbonosos); pero el principal agente colorante son los óxidos de hierro, así:
por la hematita (Fe2O2) color rosado; por la limonita, (hierro de pantanos) amarillo y café; por la goethita (hierro
acicular) pardo oscuro a negro, y por el hierro libre o nativo, verde, púrpura o negro.
Se recuerda que el color es una de las propiedades físicas más importantes de los minerales, sin embargo, deben
tenerse presente:
- Puede ser constante y definido para varias muestras de un mismo mineral (la pirita de brillo metálico es un
indicador) o puede variar de una a otra muestra en un mismo mineral (en el cuarzo el color no es indicativo).
- Como precaución, la identificación por los minerales se basará en muestras frescas. Se tendrá en cuenta la
pátina, que es una alteración superficial pigmentada por otros minerales.
- En minerales opacos y de brillo metálico, no alterados, se expondrá el color del mineral. No obstante el color
puede variar entre límites amplios.
9.5 DESCRIPCION DE LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
242
La descripción de las rocas se hace en lenguaje gráfico y alfabético. El lenguaje gráfico se apoya en diagramas y
planos, como se muestra en la figura 45. Cada tipo de roca y cada rasgo estructural, tiene su propia
nomenclatura.
Figura 45. Representación de una estructura sedimentaria (pliegue): arriba, expresión en carta geológica; abajo, expresión en diagrama de bloque. Tomado de las notas del curso de geología de Pedro Hernández, U. Nal...
9.5.1 Areniscas. La mayoría están compuestas principalmente de granos de cuarzo y arcilla en pequeñas
cantidades. Pueden ser, por su composición, arcosa, si son ricas en feldespatos; cuarzosas, ricas en SiO4;
grawacas, ricas en ferromagnesianos, y micazas ricas en micas. También las areniscas se denominan, por la
matriz cementante, así: ferruginosa, silicosa, arcillosa y calcárea. Las areniscas son útiles en construcción,
revestimientos y fabricación de vidrio.
9.5.2 Areniscas de cuarzo. Son el resultado de una considerable fragmentación de restos de roca soltados por
procesos de meteorización como lo demuestra su pobreza en minerales incapaces de resistir la meteorización
química.
Texturalmente exhiben gran porosidad y permeabilidad, por lo menos inmediatamente después de su deposición,
pues más tarde los poros serán rellenados por cemento mineral, compuesto frecuentemente de sílice o calcita, e
incluso hierro. Una variedad, de las arenas verdes, es arenisca de cuarzo con glauconita, típica de ambiente
marino, y otra las areniscas (y pizarras) de los lechos rojos, a causa de las hematites que recubren los granos de
arena y que denuncian un grado de aridez del entorno de deposición donde la lámina acuífera permaneció baja
permitiendo a los minerales de hierro su oxidación.
9.5.3 Arcosa. Esta arenisca además de cuarzo, tiene feldespato en una cantidad del orden del 25%. Ambos
minerales soportan la degradación mecánica durante el transporte, siendo el segundo más susceptible a la
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
243
descomposición. Su aparición en proporciones mayores a las de un pequeño porcentaje, evidencian condiciones
de aridez y de transporte corto o rápido.
9.5.4 Grawaca. El término significa gris y duro y describe bien esta arenisca que contiene una mezcla de
productos de meteorización de rocas ígneas y metamórficas, en los que se incluyen, además de partículas de
descomposición mecánica, minerales arcillosos de la meteorización química. Las grawacas son el resultado de un
fraccionamiento incompleto de productos de meteorización, reflejado en la pobre clasificación y escasa redondez
de los clastos. Las rocas usualmente duras y oscuras en extremo pueden confundirse con basaltos si las
variedades de grano son finas. Se asocian con pizarras negras, sobre todo cuando son fruto de corrientes de
turbidez o de densidad.
9.5.5 Brechas. La palabra significa cascote y con ellas se describe una roca formada por fragmentos angulosos;
dicha angulosidad significa una cantidad mínima de transporte, razón por la cual la fuente está cercana y puede
estar asociada a arrecifes de coral, fósil y moderno. Los depósitos de brechas pueden formarse por la
meteorización mecánica en la cara de los acantilados en cuya base se forman los taludes o depósitos de
deyección; también pueden ser depositados por ríos de flujo esporádico en regiones áridas. Las brechas son
útiles en construcción, revestimiento y decoración.
9.5.6 Conglomerados. Se distinguen de las brechas por la naturaleza redondeada de sus clastos. Si los clastos
se tocan entre sí se dice que es clastosoportado y se sabe que ha sido depositado en condiciones de alta
energía, como puede ser el contexto de playa o la llanura de inundación de un gran río no sujeto a períodos de
desecación. Si es matriz soportado, caso en que los clastos más grandes se separan por una matriz fina de arena
y arcilla, indica que el material sedimentario fue transportado y depositado rápidamente sin dar lugar a la
clasificación del depósito. Tal es el caso de los conos aluviales con inundaciones rápidas.
De otro lado existen conglomerados extraformacionales compuestos por clastos de fuera del área de deposición y
conglomerados intraformacionales derivados de la erosión de sedimentos locales, como es el caso de un banco
de río cercano. Los conglomerados, por las gravas, son útiles para el hormigón.
9.5.7 Rocas calcáreas. Calizas y dolomías, contienen por lo menos la mitad, o bien de calcita o bien de
dolomita. Ambos minerales pueden estar formados como precipitaciones directas del agua del mar, pero la forma
más importante en la que el calcio y el magnesio - liberados originalmente por meteorización química- quedan
fijados, es mediante la secreción de minerales carbonatados, por animales y plantas. En la actualidad, los
sedimentos calcáreos, aparte de los lodos de mares profundos, se encuentran frecuentemente sólo en clima
tropical y subtropical donde florecen los organismos secretores del carbonato. Su aparición, la de antiguas rocas
calcáreas, es un indicador paleoclimático.
9.5.8 Calizas. Pueden ser de agua dulce o de origen marino, y componerse de material químicamente
precipitado, orgánico o detrítico. La mayoría de las calizas se formaron en aguas poco profundas y las
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
244
condiciones de turbulencia o de ambiente tranquilo se reflejan en la existencia del soporte de grano con relleno de
calcita cementante en el primer caso, o la existencia de espacios porosos rellenos con lodo carbonatado, en el
segundo.
Las calizas son la materia prima de la cal y el cemento, complementando el proceso con arcillas ferruginosas. Las
calizas fosfóricas son útiles como materia prima para fertilizantes. Hay calizas útiles en litografía (detrítica de
ambiente marino) y para productos refractarios (organógena marina).
9.5.9 Dolomías. La roca tiene una mezcla de carbonato cálcico y magnésico y puede tener dos orígenes. El
primero aparece dentro de la cuenca de deposición, sólo a unos cuantos decímetros por debajo de la superficie e
inmediatamente después de la deposición de la caliza, en un proceso asociado a la formación de las evaporitas, y
el segundo tiene lugar a más profundidad y mucho tiempo después de la deposición (aquí se produce una
dolomita de grano grueso y la sustitución está causada por soluciones ricas en magnesio que se filtran a través
de la caliza).
9.5.10 Rocas ferruginosas. Pueden ser de tres tipos: las ferruginosas veteadas, de edad precámbrica, que
muestran láminas de óxido de hierro, carbonato de hierro o sulfuro de hierro, y sílice tipo calcedonia. Contienen
varias estructuras sedimentarias incluyendo marcas de rizadura y grietas de lodo, las que sugieren deposición en
aguas poco profundas. Las rocas de hierro oolítico sedimentario, formadas durante los últimos 600 millones de
años, que poseen las características texturales de las calizas, pero no están compuestas de carbonato cálcico
sino de minerales de hierro, incluyendo el carbonato de hierro y los silicatos ferroalumínicos que pueden formarse
sólo en condiciones anóxidas, y las rocas ferruginosas de arcilla, que resultan insignificantes cuantitativamente,
hoy en día, pero que soportaron la industria del acero asociada a campos de carbón. Están conformadas por
acumulaciones redondas de carbonato de hierro, que sustituyen las pizarras en muchos estratos, especialmente
cubriendo vetas de carbón. Estas rocas, de ambiente continental y marino, facilitan la obtención del hierro.
9.5.11 Bauxitas y lateritas. Dos productos de la meteorización química en donde el material no ha sido disuelto
incluso después del más intenso ataque por aguas subterráneas ácidas y se han dado condiciones para que la
erosión mecánica y la retirada del material sean virtualmente nulas. Este es el ambiente tropical de las tierras
bajas o las áreas planas mal drenadas, donde la capa residual del perfil de meteorización, compuesta de
hidróxidos de hierro y aluminio, se conoce como laterita. Cuando la mayor parte de los componentes de hierro es
lixiviada de una laterita, se convierte en la bauxita; ambos depósitos están coloreados generalmente con
profundos tintes de rojo, marrón y naranja.
9.5.12 Evaporitas. Son rocas sedimentarias producidas en clima cálido y árido, por la evaporación del agua del
mar. Experimentalmente al evaporarse el agua marina se origina la formación de carbonato cálcico, después
sulfato cálcico (yeso) y finalmente las sales más solubles, incluida la halita (sal común). Sin embargo,
cuantitativamente las evaporitas no pueden deberse a una simple evaporación puesto que una capa de metro y
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
245
medio de halita requiere la desecación de 100 metros de profundidad marina y hay muchos depósitos de sal con
cientos de metros de espesor en mares abiertos. El resultado de tales procesos, si se dan sedimentos porosos,
es que la caliza original se sustituye por dolomita de grano fino y el sulfato cálcico (anhidrita) crece dentro del
sedimento y lo deforma.
9.5.13 Chert. Roca silícea densa y dura, compuesta de sílice casi pura, bien con una cristalización
extremadamente fina o criptocristalina que no muestra evidencia alguna de estructura cristalina regular. El jaspe,
el pedernal y el ópalo son variedades denominadas calcedonias. Hay dos tipos diferentes de chert: los que
sustituyen a las calizas en forma de nódulos o vetas de calcedonia y los realmente estratificados asociados con
pizarras o con formaciones estratificadas de piedra ferruginosa. Los primeros provienen de microfósiles silíceos
como los organismos unicelulares marinos llamados radiolarios; los segundos forman el sílex, son de origen
inorgánico y pueden estar asociados a precipitados, lavas submarinas o ceniza volcánica.
9.5.14 Shale o lutita. Se denominan así a las limolitas y arcillolitas mejor consolidadas. La marga es una lutita
calcárea.
Según el grado de consolidación diagenética, pueden clasificarse así:
- De bajo grado de consolidación. Arcillolita, lodolita y limolita.
- De mediano grado de consolidación. Shale arenoso, shale lodoso y limolita laminada.
- De alto grado de consolidación. Argilita, una roca más competente que las anteriores.
Aunque la argilita sea más resistente y menos deformable, no es por ello la más durable, pues las lutitas, pueden
tener mucho o poco cementante pero su durabilidad está supeditada a su naturaleza silícea, ferruginosa o
calcárea.
9.6 SEDIMENTOS ORGANICOS
Los compuestos orgánicos se descomponen rápidamente por la acción de bacterias anaeróbicas (o de
putrefacción) pues en contacto con el aire se oxidan por la acción de bacterias aeróbicas (que consumen
oxígeno). Si los materiales se cubren de aguas pobres en oxígeno se fermentan por la acción anaeróbica
incrementando su porcentaje de carbono libre.
9.6.1 Carbón y petróleo. El carbón se forma en los continentes a partir de materiales vegetales; el petróleo en
el océano a partir de microorganismos animales y vegetales (plancton).
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
246
Del metamorfismo de los carbones se obtienen esquistos grafitosos, no el diamante, asociado a rocas ígneas
ultrabásicas.
- El carbón. Existen dos tipos de cuencas hulleras, las parálicas o costeras como el Cerrejón, que son extensas
pero de poca potencia (medio metro de espesor en promedio) y las límnicas o intramontañosas, como lo es la
cuenca carbonífera de Quinchía-Riosucio, del terciario carbonífero de Antioquia, que son de poca extensión pero
donde la potencia de los estratos de carbón llega a los 5 metros en promedio.
En las cuencas costeras los estratos del ciclotema son: conglomerados, areniscas, pizarras arenosas y con
raíces, pizarras fósiles y estériles, vienen luego las capas marinas (caliza marina y pizarra marina, ambas con
fósiles y pizarras ferruginosas). En las cuencas continentales, faltan en el ciclotema las capas marinas.
Si día a día, El Cerrejón y la Drummond exportan más de 150 mil toneladas de carbón, la clave para extraer el
carbón andino, radica en implementar medios de transporte más económicos, como lo son las líneas férreas y la
hidrovías del Magdalena, logrando de esa manera precios remunerativos para hacer viable una minería
técnicamente desarrollada y social y ambientalmente responsable.
También habrá que recordar que mientras el petróleo se negocia en tiempo real, el carbón no, dado que recordar
que el negocio responde a mercados de futuros: cuando se hace un pedido de carbón, se fijan los rangos del
poder calorífico, granulometría, volátiles y contenido de azufre que satisfacen al cliente, y luego se procede a un
acuerdo de precios, donde el valor final permite la venta de carbones de baja calidad, arrastrados por los de
buena calidad que participan de la mezcla. Dada la alta calidad de los carbones de los distritos carboníferos de la
Cordillera Oriental, y la posibilidad de implementar el Ferrocarril Cafetero para articular el sistema férreo de la
región andina, esto resulta importante para sacar dicho producto a los mercados de la Cuenca del Pacífico,
resolviendo de paso las barreras de carga para viabilizar la inversión en líneas férreas y de menor calidad de los
carbones de la cuenca del río Cauca.
Ver: Sistema Bimodal Cafetero http://www.bdigital.unal.edu.co/39715/
- Petróleo. Los hidrocarburos sólidos, líquidos y gaseosos dependen de la longitud de las cadenas de los
compuestos. Las largas para los primeros, por ej., asfalto y betunes, las más cortas para los gaseosos, como
metano, acetileno, propano y butano. La porción líquida flotará sobre aguas marinas fósiles. La presión de
extracción del yacimiento la dan los gases, disueltos. Todo el compuesto se origina del plancton que por acción
anaeróbica, similar al proceso de carbonatación, se transforma en sapropel - hay carbón sapropélico- y luego en
hidrocarburos.
La roca madre es marina pero en la orogenia el petróleo aprovecha acuíferos y emigra al continente a zonas de
menor presión con dos posibilidades: dispersarse en la atmósfera para perderse en la acción anaeróbica o entrar
a reservorios preservándose gracias a trampas de cinco tipos: pliegues anticlinales, fallas, diapiros salinos
(domos), lentes de masas coralinas (calizas) y otros tipos de discordancias.
9.7 FASES DE EXPLORACION GEOLOGICA
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
247
La geología de campo es un método de prospección de bajo costo pero con bajo nivel de eficiencia respecto a la
información que demanda la inversión para la explotación de recursos.
En la fig. 46 la parte más eficiente de este método es la primera porción de la curva A, donde por regla general el
nivel de información obtenido alcanza cerca del 30% de lo demandado. Si se continúa con la inversión, el
porcentaje de información no crece, pues la curva ya es plana. Lo contrario ocurre con las perforaciones
exploratorias, son de alto costo y sólo después de una inversión importante muestran óptima eficiencia (la curva C
se levanta) y gran alcance (llega al 100% de información). Por costos y eficiencia los métodos geofísicos son
intermedios entre los señalados (ver curva B). Las abscisas tienen escalas de costos diferentes, para cada
método.
De lo anterior se desprende que existe una ruta óptima resultante de la aplicación debida y combinada de los tres
métodos de exploración; primero se recurrirá a la geología de campo con costos del primer orden; luego a la
prospección geofísica (entre m y n) con costos de segundo orden, y finalmente a los pozos exploratorios, para
obtener el 100% de información demandada, siendo los costos del último método, de tres órdenes, aplicables
sólo a los últimos niveles de información faltantes. La economía proveniente de la combinación de métodos surge
de la consecución de información más económica en los primeros niveles.
Figura 46. Costos y rendimientos de diferentes métodos de prospección. La ruta óptima es una trayectoria compuesta, que pasa por m y n, combinando los tres métodos y por lo tanto empezando por la exploración con observación de campo más económica, y luego con la geofísica, para terminar con las costosas perforaciones.
9.8 EJEMPLOS DE SEDIMENTITAS EN COLOMBIA
En la Serranía de la Macarena, la región norte exhibe una sucesión rítmica de grawacas turbidíticas de grano fino
a grueso y color gris. Hay calizas delgadas fosilíferas y shale gris oscuro, arenitas finogranulares cuarcíticas muy
micáceas, que gradan a arenitas arcillosas cuarcíticas y shale arenoso rojo. Son sedimentitas, además, todas las
secuencias del paleozoico temprano.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
248
En la región de los Llanos Orientales hay remanentes de coberturas detríticas del precámbrico con arenitas de
cuarzo blancas y grises de grano fino a medio, bien gradadas, en estratos delgados a gruesos intercalados con
arcillolitas grises, verdes o rojas. En la región de la selva amazónica las arenitas rojas oscuras se intercalan con
tobas y materiales vulcanoclásticos. En la margen llanera al sur-oriente de Bogotá, las sedimentitas, que son de
ambiente pericontinental, están constituidas por calizas, arcillolitas rojas, areniscas, conglomerados, arcillolitas y
limolitas grises fosilíferas.
En la Sierra Nevada se encuentran además de pelitas, ruditas y calizas del paleozoico, además pelitas y tobas
del mesozoico y coberturas locales pelíticas y calcáreas.
En la región del Cerrejón se presenta una secuencia clástica a vulcanoclástica granodecreciente: los sedimentos
de grano muy fino conglomerados, areniscas, lodolitas con intercalaciones calcáreas, localmente sedimentitas
rojas del mesozoico temprano, y otra secuencia, de hasta 1000 metros de espesor, de arenitas, lodolitas, calizas
y rocas comúnmente ricas en materia orgánica depositadas en ambientes predominantemente marinos durante el
mesozoico tardío. Más reciente se presenta otra secuencia clástica de arenitas y lodolitas con mantos de carbón,
depositada en ambiente marino transicional y continental durante el cenozoico, (terciario). Su espesor alcanza
1000 metros.
En la península de la Guajira hay lodolitas rojas, verdes y grises, arenitas pardas, conglomerados, calizas y lutitas
calcáreas. Al NW hay un supraterreno terciario marino. En la baja Guajira una secuencia de arenitas y limolitas en
la base y, localmente, capas delgadas de carbón ricas en materia orgánica y calizas glauconíticas depositadas en
ambiente transicional a marino, a finales del cretácico. Igualmente, una secuencia de arenitas y lodolitas de
colores rojizos suprayacida por otras oscuras de ambiente continental a marino, del mesozoico tardío. En la
región de Santa Marta se tiene una cobertura pelítica y calcárea y, localmente, mantos de carbón.
En Córdoba hay turbiditas con fragmentos de serpentinitas, shale, chert y tobas. Más al sur y al occidente del río
Cauca, hasta Cartago, hay turbiditas fino a grueso granulares, chert, calizas y piroclastitas básicas. Continuando
desde Cartago hacia el sur, la estratigrafía se repite pero presenta metamorfismo. En Santander del Norte hay
una sedimentación predominantemente samítica y pelítica y localmente calcárea que reposa discordantemente
sobre el basamento ígneo-metamórfico. Entre Tunja y Bucaramanga, región de la Floresta, hay una
sedimentación pericontinental durante el paleozoico temprano que se reanuda posteriormente. Las sedimentitas
son conglomerados, arcillolitas generalmente amarillentas, limolitas y areniscas.
Al sur de Ibagué, y hasta Mocoa, hay sedimentitas del paleozoico medio y superior con sedimentos calcáreos
epicontinentales del mesozoico. Entre los Llanos orientales y el sistema de Romeral, en la región que comprende
Cundinamarca y Santander, hay sedimentitas clásticas, en desarrollos faciales, y calizas bioclásticas y evaporitas.
Se trata de una sedimentación epicontinental que culmina con el levantamiento progresivo a finales del
mesozoico.
La región de los valles del San Juan-Atrato y la costa Pacífica al sur de Buenaventura, presenta shales, arenitas,
conglomerados turbidíticos y calizas en menor proporción. Localmente se encuentran afloramientos de arenitas
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
249
cuarzosas. La región del Baudó muestra piroclastitas básicas, arenitas turbidíticas, shale, chert y calizas. Al norte,
la región del Sinú tiene turbiditas, hemipelágicas (carbonatos y silicatos) y depósitos marinos terrígenos.
9.9- CARBÓN ANDINO COLOMBIANO
Imagen 34: Distritos carboníferos y reservas medidas de carbón en Colombia, en millones de toneladas MT. Fuente: UPME.
En 2014, la producción nacional de carbón mineral superó los 84 millones de toneladas, 93% de ella concentrada en La Guajira y Cesar donde la explotación es a gran escala, y 7% en el interior donde se destacaron los distritos carboníferos de Santander, Cundinamarca y Boyacá, y en menor grado Antioquia, todos estos explotados con una minería de corte artesanal y de alta generación de empleo. Colombia cuenta con unas reservas medidas de 7mil millones de toneladas MT de carbón.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
250
Los carbones colombianos que son básicamente duros, bajos en azufre y de elevado poder calorífico, pueden tener gran desempeño durante las próximas décadas como carbones térmicos de cara a la crisis ambiental. Pese a que por el cambio climático al 2050 deberá reducirse el 80% del consumo mundial de carbón, el 50% del gas natural y el 30% del petróleo, habrá que consumir las enormes reservas del país en los próximos 40 años, asunto por fortuna viable gracias a que todo el carbón de Colombia es exportable.
La Región Andina de Colombia, con sus importantes yacimientos mineros según el inventario de Ingeominas (1972), aunque cuenta con información cartográfica estandarizada y oficializada de su geología, debería propender no sólo por la exploración geológica, una actividad importante para el desarrollo del conocimiento científico y la identificación del potencial de los recursos minerales, sino por su transformación incentivando la inversión minera, minero-energética e industrial, para impulsar el progreso económico y social del país.
Ya se ha citado la visión al respecto de Gabriel Poveda Ramos proponiendo varias industrias químicas de base minera como las contempladas en el “Plan Minero- Industrial de Caldas”, y he señalado las ventajas del Magdalena Centro y del Corredor del Cauca para su emplazamiento, gracias a su ubicación respecto a nuestros escenarios energéticos y de transporte, entre otras ventajas como agua disponible y recurso humano. Me referiré ahora al carbón mineral, recurso que en el quinquenio 2006-2010 aportó al fondo nacional de regalías 0,8 billones de pesos anuales y cuantiosas divisas por su participación del 35% en el PIB minero de 2012, un bien aún demandado en el mercado hemisférico configurado por consumidores de carbón térmico, que seguirá siendo estratégico para empresas de fundición ferrosa y no ferrosa, y siderúrgicas importadoras de coque.
Colombia, con el siglo XXI entra al escenario mundial del carbón, donde se consolida como sexto exportador mundial en 2004, cuando el comercio del período 1980-2004 en Asia-Pacífico aumentaba 3,6 veces y el consumo mundial pasaba de 2.780 millones de toneladas Mt a 4.282 Mt. Poseemos las mayores reservas de carbón en América Latina: 17 mil Mt, de las cuales 7 mil Mt son medidas, en un escenario donde el carbón de la costa norte colombiana, aunque representa el 90% del recurso, por ser térmico y contar con mayores sustitutos, no tiene las ventajas del carbón coquizable y bajo contenido en azufre existente en varios yacimientos intra-montañosos de la Cordillera Oriental colombiana, un bien aún con demanda global estable, que demanda el ferrocarril andino como medio de transporte eficiente para ubicarlo sobre la cuenca del Pacífico.
Mientras cada día Cerrejón saca 9,2 trenes de diez mil toneladas, y Drummond 8,5 trenes, cuantías que sumadas equivalen a 61 Mt anuales, y Antioquia con 90 Mt de reservas medidas produce 1 Mt por año, en 2013 el Tren de Occidente movilizó sólo 150 mil toneladas de carga. De ahí la propuesta del Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, para sacar inicialmente 5 Mt del carbón por año, que provendría de la Región Andina con destino al Pacífico, cantidad equivalente a seis trenes de montaña, cada uno llevando 50 vagones de 50 toneladas, cantidad suficiente para financiar el Túnel Cumanday y el corredor bimodal cafetero, propuesto en apartes de esta obra.
Sabemos que el petróleo, después de desplazar al carbón como recurso energético a mediados del Siglo XX, marca el comportamiento del mercado energético internacional: primero, con la crisis energética de 1973 resultado de la confrontación árabe – israelí́; luego, con la revolución en Irán (1979) y su guerra con Irak
(1980); y ahora, con la destorcida de precios favorecida por la OPEP, previniendo los efectos de largo plazo relacionados con la gran escalada de la exploración – explotación, las tendencia generalizadas hacia la conservación de energía y la investigación de fuentes alternas previendo atenuar el cambio climático.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
251
Mientras los dos primeros momentos incrementaron el precio de los combustibles fósiles, el segundo ha logrado lo contrario.
A diferencia del petróleo que se vende de forma directa, el mercadeo del carbón responde a operaciones de futuro: se acuerdan previamente las características del carbón, como son poder calorífico, contenidos de azufre y volátiles, y granulometría. Al gestionar su precio según dichas cuantías acordes a su empleo, el valor estará condicionado por otras consideraciones para el cliente, dado que para un mismo uso como lo es el energético, el patrón de compra temporal depende del destino: se negocia caro cuando el país comprador en contratos ocasionales busca satisfacer necesidades de consumo que demandan energía fluctuante, o a precios estables mediante contratos de largo plazo, para asegurar un suministro a bajo costo cuando se trata de producción industrial que requiere energía de base.
[Ref. La Patria, Manizales, 2015.01.5].
9.10- ¿CUÁL ES EL MEJOR SISTEMA DE TRANSPORTE PARA COLOMBIA?
Imagen 35: Sistema Férreo Nacional existente (rojo) y propuesto (verde), y Ferrocarril Verde entre Urabá y Cupica marchando por la margen del Atrato antioqueño, para conformar un paso interoceánico que a
diferencia del Ferrocarril Chino desariculado de Colombia (rojo), no afectaría el Darién.
Resumen:
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
252
El transporte férreo y el fluvial suelen ser más eficientes que el de las tractomulas que hoy tenemos. Por eso esta propuesta de un sistema intermodal, y de cuáles serían las rutas y las obras prioritarias para los próximos años: expandir el sistema ferroviario articulando la región Andina para salir del Altiplano hasta los mares mediante el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41, y el corredor férreo del Cauca yendo desde Buenaventura hasta Urabá incluyendo la variante de Loboguerrero para hacer eficiente el Ferrocarril del Pacífico; esto con el objeto de implementar un sistema intermodal de carga soportado en corredores logísticos apalancados en trenes e hidrovías, dos medios que pueden resultar varias veces más económicos que la tractomula, si es que se desarrolla la locomotora del carbón andino y se planifica la inversión en infraestructura en función de los centros de generación de carga de Colombia. Aún más, también podemos acceder a la cuenca del Pacífico construyendo un paso interoceánico mediante el Ferrocarril Verde entre Puerto Antioquia y Cupica, que pasando por Chigorodó y Vigía del Fuerte se complemente con la hidrovía del Atrato.
Un transporte deficiente
Uno de los principales obstáculos al desarrollo económico de Colombia a lo largo de su historia ha consistido en la dificultad y el alto costo del transporte interno, que a su vez resulta del retraso en materia de infraestructura.
Para apreciar la magnitud del desafío actual, basta decir que en 2014 ocupábamos el puesto 18 entre los países de América Latina y el Caribe, con un índice de desempeño logístico de 2,64, contra un promedio de 2,74 para el conjunto de la región.
Durante los últimos años, sin embargo, se han producido avances de importancia. Además de haber creado la Agencia Nacional de Infraestructura (ANI) en 2011, de haber modernizado el sistema de concesiones en 2012 y de haber expedido las Leyes 1508 de 2012 y 1682 de 2013, el gobierno nacional ha venido planeando acciones de largo plazo en esta materia. Estas acciones están contempladas en el Plan Maestro de Transporte Intermodal (PMTI) 2015-2035 y en la Estrategia Nacional para el Desarrollo de Infraestructura (2015).
Durante el siglo XX Europa consolidó los trenes de pasajeros gracias a su densidad demográfica y a la relativa cercanía entre sus grandes ciudades. Por su parte, Norteamérica lo había hecho con trenes de carga y no de pasajeros, ya que después de la explosión del automóvil (1930) y del avión (1950) estos medios fueron más aptos para su baja densidad poblacional.
A partir de finales del s. XIX, Colombia logró consolidar una incipiente red de ferrocarriles para el café que pudo competir con las recuas de mulas y bueyes y redujo los tiempos y costos, pero que no pudo competir con las tractomulas.
Mientras en Europa el 8 por ciento de las mercancías se mueven por tren y en Estados Unidos esta proporción llega al 38 por ciento, en Colombia la carga movilizada por este medio alcanza el 26 por ciento de las 300.000 toneladas anuales, sobre todo el carbón del Cerrejón y del Cesar. Además, el transporte que le aporta cerca del 4,2 por ciento al PIB de la nación responde por el 35 por ciento de la demanda de energía.
Cambio de “plan”
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
253
El PMTI 2015-2035 da prioridad a proyectos cuyo beneficio depende de oportunidades multisectoriales, estimando la capacidad y volumen de los modos de transporte en función del movimiento de carga. Con este Plan se busca estructurar una red vial primaria que le garantice al sector camionero una infraestructura eficiente, para operar con velocidades entre 60 y 80 kilómetros por hora según se trate de terreno montañoso o llano. El Plan contempla:
1. Inversiones férreas por 9,8 billones de pesos durante las dos décadas, lo cual incluye la adecuación de la trocha pero no la inversión en material rodante;
2. Inversiones portuarias por 1,28 billones que incluyen las obligaciones públicas de dragar canales existentes y garantizar que Cartagena y Buenaventura tengan accesos de 60 pies para recibir los barcos que transitarán por el nuevo Canal de Panamá; y
3. Inversiones por 4,8 billones de pesos en hidrovías.
En el PMTI los proyectos ferroviarios prioritarios para la primera década son:
410 kilómetros del tren del Pacífico, 257 kilómetros del tren Bogotá-Belencito, y 522 kilómetros del tren La Dorada-Chiriguaná (todos estos con una inversión total de 4,10 billones de
pesos).
Durante la segunda década seguirá la construcción de:
Los 420 kilómetros del tren carbonero del Carare (Belencito-Vizcaína), y 160 kilómetros en el tren San Juan del Cesar-Puerto Dibulla (Guajira) (dos obras que costarían 6
billones de pesos).
Las nuevas autopistas transformarán la obsoleta red de carreteras diseñada a partir del modelo de sustitución de importaciones y reorientarán la conectividad buscando la integración de regiones y conglomerados urbanos para favorecer la ampliación del mercado interno.
Otras propuestas
Sin embargo, el PMTI no deja de tener problemas a la hora de implementar un sistema intermodal de carga en Colombia. Según la Cámara Colombiana de Infraestructura (CCI), mientras el sistema multimodal en Europa moviliza el 60 por ciento de las mercancías, en Colombia, por la falta de articulación entre los modos fluvial y ferroviario, solo se alcanza el 1,5 por ciento en este tipo de transporte.
A pesar de que las vías 4G podrían traer beneficios al reducir el tiempo de transporte hasta en un 30 por ciento, y aunque el PMTI considera que una reducción del 1 por ciento en el costo de los fletes puede aumentar las exportaciones entre 6 y 8 veces, en Colombia se persiste en el modo carretero para salir al mar y se abandona la interacción del sistema con ferrocarriles e hidrovías.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
254
Corredores Logísticos para la Región Andina de Colombia.
Al comparar la eficiencia de los sistemas carretero, férreo y fluvial, la hidrovía resulta ser 6 veces más económica y el tren entre 3 y 4 veces más barato por unidad de carga que el transporte en tractomula. Por esa razón hay que apostarle a la combinación de modos de transporte, y estructurar el sistema sobre la base de redes que generen reducciones de costos a medida que crezca la demanda y se estimulen las economías de escala asociadas con las líneas troncales con sistemas de alimentación.
Además, el PMTI debería rediseñar los corredores logísticos Buenaventura-Puerto Carreño y Buenaventura-Bogotá, integrándolos mediante una línea férrea transversal que parta de Puerto López y llegue a Buenaventura, pasando por el altiplano y La Dorada, para cruzar la cordillera Central e integrarse al corredor férreo del río Cauca en el kilómetros 41, vecino de Irra.
Movilizar un contenedor entre el altiplano y Buenaventura cuesta 2.100 dolares, contra los 800 dólares que cuesta sacarlo en Perú a sus puertos. Adicionalmente, en lugar de poner a competir hidrovías, ferrocarriles y carreteras a lo largo del Magdalena, se debería incluir el Corredor Buenaventura-Eje Cafetero-Turbo, extendiendo el corredor férreo del Cauca, para llegar hasta Urabá, donde Antioquia tiene sus grandes megapuertos. Incluso Chigorodó podría tener una extensión para salir en tren a Bahía Solano, cruzando el Atrato por Vigía del Fuerte para configurar entre ambos, tren e hidrovía, un paso interoceánico entre Urabá y Cupica.
Extender así el sistema ferroviario hasta el Caribe y el Pacífico (con un costo igual al sobrecosto de Reficar más la mermelada de Odebrecht) permitiría articular el altiplano a los dos mares en Urabá y Buenaventura, al diamante caribe y a las hidrovías del Meta, del Atrato y del Magdalena. A esta última llegarían los
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
255
contenedores partiendo de puertos ubicados en el norte del Valle y del altiplano, que son los centros de generación de carga en la Región Andina, e incluso los de Medellín y de Bucaramanga.
El potencial de movimiento de carga de la hidrovía entre Barranquilla y Honda, según el Plan Maestro de Aprovechamiento del Río Magdalena elaborado por Hydrochina (2014), es de 500 millones de toneladas anuales, equivalentes a 150 trenes de 10.000 toneladas por día.
Ajustes necesarios
La importancia de encontrar economías modales que dependen de una estrategia que busca darle carga suficiente al sistema, no solo radica en que se pueden reducir los fletes del transporte, sino también en el aumento de nuestras exportaciones.
Según el Banco Interamericano de Desarrollo, en su estudio Destrabando las arterias: El impacto de los costos de transporte en el comercio de América Latina y el Caribe (2010), por cada reducción porcentual de los costos las exportaciones podrían crecer porcentualmente varias veces.
Por lo tanto, habrá que desarrollar un sistema de plataformas logísticas apoyada en una red de puertos de contenedores ubicados en zonas generadoras e importadoras de carga, donde se consolide la carga y se empiecen los trámites aduaneros, con el fin de reducir de 15 a 5 días el tiempo que tarda exportar un contenedor en Colombia.
Al abrir la matriz modal de transporte de carga incorporando el transporte ferroviario y fluvial tendrá que considerarse el agotamiento de las reservas de petróleo antes de seis años para darle sentido al dragado del Magdalena. Como estas reservas representan la mayor proporción de su carga habría que trazar una nueva política pública alterna que se apoye en la locomotora del carbón andino.
Este mineral es exportado desde Cundinamarca, Boyacá y Antioquia, donde la producción podría alcanzar los 10 millones de toneladas por año con destino a la Cuenca del Pacífico (con otro tanto sacado de Córdoba) y sería la clave para financiar la infraestructura férrea.
Aunque por el cambio climático se planea reducir para 2050 el 80 por ciento del consumo mundial de carbón, el 50 por ciento del gas natural y el 30 por ciento del petróleo, habrá que consumir las enormes reservas del país en los próximos 40 años. Este es un asunto viable gracias a su excelente calidad, caracterizada por el bajo contenido de azufre y alto poder calorífico.
[Razón Pública, Bogotá, 2017.04.10]
Lecturas complementarias Sistema Bimodal Cafetero: ferrocarril y carretera para integrar la Región Andina. Perfil de proyecto para un corredor bimodal transversal de unos 150 km, constituido por el Ferrocarril Cafetero entre La Dorada y el Km 41 y la Transversal Cafetera de Caldas, además del nuevo Túnel Cumanday. Documento para el taller de lanzamiento de un Centro de Altos Estudios del Asia – Pacífico en la Universidad Libre de Pereira, del Lunes 28/07/2014.
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
256
Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/1674/1/prospectiva-energetica.pdf Dinámicas y contra rumbos del desarrollo urbano. Las ciudades, que surgen cuando la especie humana se ha establecido para facilitar las actividades socioeconómicas propias de una economía compleja, han evolucionado. Con el descubrimiento de América, los desarrollos urbanos de los poblados precolombinos cambiaron por otros que parten del modelo castellano. Pero ya en el siglo XX, al pasar de la arriería a los ferrocarriles cafeteros, y luego al automóvil, la ciudad se deshumaniza al concederle el espacio al transporte motorizado y a la jungla de concreto. Dicho hábitat comporta el reto de enfrentar profundos desafíos, para resolver ese modelo urbano conflictivo, no sustentable. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/43092/1/gonzaloduqueescobar.201442.pdf Eje Cafetero: elementos para una visión prospectiva. Las ciudades, que surgen cuando la especie humana se ha establecido para facilitar las actividades socioeconómicas propias de una economía compleja, han evolucionado. Con el descubrimiento de América, los desarrollos urbanos de los poblados precolombinos cambiaron por otros que parten del modelo castellano. Pero ya en el siglo XX, al pasar de la arriería a los ferrocarriles cafeteros, y luego al automóvil, la ciudad se deshumaniza al concederle el espacio al transporte motorizado y a la jungla de concreto. Hoy, dicho hábitat comporta el reto de tener que enfrentar profundos desafíos, para resolver ese modelo urbano conflictivo, no sustentable. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/10948/1/gonzaloduqueescobar.201336.pdf Medio ambiente, mercado y Estado. Las grandes problemáticas de Colombia, más que responder a componentes técnicos y económicos, se relacionan con aspectos estructurales de naturaleza socioambiental. La fuerza del mercado frente a las falencias del Estado, como factores que explican las barreras para el desarrollo de la vacuna sintética contra la malaria en Colombia y la falta de control a las causas antrópicas del ecosidio de los chigüiros en el desierto de muerte del Casanare. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/12360/1/gonzaloduqueescobar.201414.pdf Desarrollo energético y clima salvaje No es viable quemar las actuales reservas de petróleo, gas y carbón sin afectar el clima de la Tierra. Urge descarbonizar la economía para reducir las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera, para llevándolas a un nivel que impida las interferencias antrópicas en el clima global, que ponen en riesgo la adaptación natural de los ecosistemas, la seguridad alimentaria y el desarrollo económico sostenible. Colombia, deberá replantear su política minero - energética relacionada con el carbón. Ver en: http://www.bdigital.unal.edu.co/46530/1/desarrolloenergeticoyclimasalvaje.pdf ***
TEMAS DE MANIZALES
EL DESARROLLO URBANO Y ECONÓMICO DE MANIZALES http://www.bdigital.unal.edu.co/50922/1/eldesarrollourbanoyeconomicodemanizales.pdf
ROCAS SEDIMENTARIAS http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
257
EL FUTURO DE LA CIUDAD http://www.bdigital.unal.edu.co/51085/1/elfuturodelaciudad.pdf MANIZALES: UN DIÁLOGO CON SU TERRITORIO http://www.bdigital.unal.edu.co/12209/1/gonzaloduqueescobar.201411.pdf PLUSVALÍA URBANA PARA VIABILIZAR EL POT DE MANIZALES http://www.bdigital.unal.edu.co/53584/1/plusvaliaurbanaparaelpotdemanizales.pdf
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA (1867-2017)
MANUAL DE GEOLOGIA PARA INGENIEROS
Gonzalo Duque-Escobar
MANIZALES, 2017 http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/
Anexo 1: Agua y Clima - Anexo 2: Calentamiento global en Colombia . Anexo 3: Desafíos del Complejo Volcánico Ruiz – Tolima . Anexo 4: Economía para el constructor . Anexo 5: Gestión del riesgo . Anexo 6: El Paisaje Cultural Cafetero
. Anexo 7: La Luna
Anexo 8: ¿Para dónde va el Magdalena? . Anexo 9: Túnel Manizales . Anexo 10: UMBRA: La Ecorregión Cafetera en los mundos de Samoga . Anexo 11: Geomecánica . Anexo 12: La construcción del Eje Cafetero . Anexo 13: Textos “verdes” . El Autor: Gonzalo Duque-Escobar
HOME:
http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/ CONTENIDO: Cap01 Ciclo geológico, Cap02 Materia y Energía, Cap03 El sistema Solar, Cap04 La Tierra sólida y fluida, Cap05 Los minerales, Cap06 Vulcanismo, Cap07 Rocas ígneas, Cap08 Intemperismo ó meteorización, Cap09 Rocas sedimentarias, Cap10 Tiempo geológico, Cap11 Geología estructural, Cap12 Macizo rocoso, Cap13 Rocas Metamórficas, Cap14 Montañas y teorías, orogénicas, Cap15 Sismos, Cap16 Movimientos masales, Cap17 Aguas superficiales, Cap18 Aguas subterráneas, Cap19 Glaciares y desiertos, Cap20 Geomorfología.
A la Universidad Nacional de Colombia en sus 150 años.